基于微方量混凝土精准布料的智能布料装置及其布料方法

技术领域

本发明涉及铁路建设设备相关技术领域，具体为基于微方量混凝土精准布料的智能布料装置及其布料方法。

背景技术

在我国铁路建设高速发展的今天，混凝土预制构件作为一种新型工艺，在铁路，市政等建筑行业领域应用极为广泛，其采用建筑标准化、构件部品成套化、工业化生产制作，节约材料、降低施工成本，改善了现场施工作业条件的限制，降低人的劳动强度，有利于保证构件的质量，促进产业结构调整和建筑工业化生产，为此，本发明提出基于微方量混凝土精准布料的智能布料装置及其布料方法用以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供基于微方量混凝土精准布料的智能布料装置及其布料方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于微方量混凝土精准布料的智能布料装置，所述基于微方量混凝土精准布料的智能布料装置包括：

机械架，所述机械架通过地脚螺栓与地面固定连接，且机械架的上表面固定安装有直线导轨，且机械架的侧边上固定安装有传动齿条；

滑台，所述滑台滑动安装在直线导轨上；

底座，所述底座固定安装在滑台上；

转动台，所述转动台转动安装在底座上，且转动台上固定安装有二级驱动电机，且转动台通过二级驱动电机进行驱动；

一级大臂，所述一级大臂转动安装在转动台上的一级转动座上，其一级转动座上固定安装有三级驱动电机；

二级大臂，所述二级大臂与一级大臂转动连接，所述二级大臂的端部安装有一级回转构件；

一级液压油缸，所述一级液压油缸的伸缩杆与一级转动座转动连接，且一级液压油缸的油缸与一级大臂转动连接，所述一级转动座上转动安装有一级连杆，所述一级连杆的另一端转动安装有二级连杆；

布料机构，所述布料机构由料斗、料仓、连接件、挡料板和称重组件组合构成，所述料仓与一级回转构件固定连接。

优选的，所述滑台上固定安装有一级驱动电机，所述一级驱动电机的转子上固定安装有传动齿轮，所述传动齿轮与传动齿条相啮合设置。

优选的，所述一级大臂的靠上端转动安装有二级回转构件，所述二级回转构件的前后端均开设有转孔，所述二级回转构件上后侧转孔通过三级连杆与一级转动座相连接，所述二级回转构件的前侧转孔通过四级连杆与一级回转构件相连接，所述一级回转构件与二级大臂转动连接，且三级连杆通过三级驱动电机进行驱动。

优选的，所述滑台上固定安装有距离传感器，所述机械架上固定安装有感应挡板，所述感应挡板与距离传感器之间为相对应设置。

优选的，所述机械架的两侧设置有缓冲装置，所述缓冲装置为缓冲气囊，且缓冲装置的设置高度与滑台的设置高度相吻合。

优选的，所述料斗和料仓之间为一体成型，所述料仓的侧壁上设置有连接座，所述连接座上开设有第一通孔，所述连接件的前侧端设置有悬臂，所述悬臂上开设有第二通孔，且第二通孔与第一通孔相对应设置。

优选的，所述称重组件由连接螺杆、定位螺母、缓冲弹簧、上位支撑环、下位支撑环和压敏电阻组合构成，所述连接螺杆穿过第二通孔、第一通孔、缓冲弹簧、上位支撑环、下位支撑环和压敏电阻，且定位螺母处于拧紧状态时，且布料机构之中并未上料时，其上位支撑环与连接座相靠合设置，且缓冲弹簧并未受力。

优选的，所述料仓的下端面呈弧形设置，所述挡料板呈弧形板材，且挡料板的内侧面弧度与料仓的底面弧度相吻合，且挡料板的两侧均一体成型有侧板，且侧板为通过转轴转动安装在料仓的侧壁上，且转轴的轴线与挡料板内侧面轴心线相重合，且挡料板通过二级液压油缸进行驱动。

优选的，所述料仓上一体成型有二级转动座，所述挡料板的外侧面一体成型有二级转动座，所述二级液压油缸的油缸通过第一连接座与二级转动座转动连接，所述二级液压油缸的伸缩杆通过第二连接座与二级转动座转动连接。

该基于微方量混凝土精准布料的智能布料装置的布料方法包含以下步骤：

步骤一：机械手智能布料系统运动至接料位置；

步骤二：通过PLC程序控制装置完成接料；

步骤三：PLC控制系统控制装置行走至布料位置；

步骤四：混凝土的放料过程；

步骤五：当该布料点浇筑完成后，控制系统控制装置移动至下一个布料点，再重复上述操作即可。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.通过设置由机械架、滑台、底座、转动台、一级大臂、二级大臂、一级液压油缸、布料机构组合构成的智能布料装置，并将布料机构设置成由料斗、料仓、连接件、挡料板和称重组件组合构成，从而通过布料机构上的称重组件对待布料的物料进行预称重，从而有效保证最终布料量的准确性；

2.并通过设置一级回转构件、二级回转构件、三级连杆、四级连杆和三级驱动电机，并将布料机构固定安装在一级回转构件上，从而通过三级驱动电机带动三级连杆、二级回转构件、四级连杆，从而带动一级回转构件产生抖动作用，从而保证料斗、料仓之中的物料可以充分排出；

3.并将称重组件设置成由连接螺杆、定位螺母、缓冲弹簧、上位支撑环、下位支撑环和压敏电阻组合构成，从而通过缓冲弹簧对混凝土上料时产生的冲击力进行卸载，从而对布料机构起到更好的保护作用。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1中A处结构放大示意图；

图3为一级大臂、二级大臂位置示意图；

图4为本发明布料机构示意图；

图5为图4中B处结构放大示意图。

图中：机械架1、滑台2、底座3、转动台4、一级大臂5、二级大臂6、布料机构7、直线导轨8、传动齿条9、一级驱动电机10、传动齿轮11、二级驱动电机12、三级驱动电机13、一级液压油缸14、一级连杆15、二级连杆16、二级回转构件17、一级回转构件18、三级连杆19、四级连杆20、料斗21、料仓22、连接件23、挡料板24、悬臂25、连接座26、连接螺杆27、定位螺母28、缓冲弹簧29、上位支撑环30、下位支撑环31、压敏电阻32、二级转动座33、二级转动座34、二级液压油缸35、第一连接座36、第二连接座37、距离传感器38、感应挡板39、缓冲装置40。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：基于微方量混凝土精准布料的智能布料装置，基于微方量混凝土精准布料的智能布料装置包括机械架1、滑台2、底座3、转动台4、一级大臂5、二级大臂6、一级液压油缸14、布料机构7，机械架1通过地脚螺栓与地面固定连接，且机械架1的上表面固定安装有直线导轨8，且机械架1的侧边上固定安装有传动齿条9，滑台2滑动安装在直线导轨8上，底座3固定安装在滑台2上，转动台4转动安装在底座3上，且转动台4上固定安装有二级驱动电机12，且转动台4通过二级驱动电机12进行驱动，一级大臂5转动安装在转动台4上的一级转动座上，其一级转动座上固定安装有三级驱动电机13，二级大臂6与一级大臂5转动连接，二级大臂6的端部安装有一级回转构件18，一级液压油缸14的伸缩杆与一级转动座转动连接，且一级液压油缸14的油缸与一级大臂5转动连接，一级转动座上转动安装有一级连杆15，一级连杆15的另一端转动安装有二级连杆16，布料机构7由料斗21、料仓22、连接件23、挡料板24和称重组件组合构成，料仓22与一级回转构件18固定连接，通过设置由机械架1、滑台2、底座3、转动台4、一级大臂5、二级大臂6、一级液压油缸14、布料机构7组合构成的智能布料装置，并将布料机构7设置成由料斗21、料仓22、连接件23、挡料板24和称重组件组合构成，从而通过布料机构7上的称重组件对待布料的物料进行预称重，从而有效保证最终布料量的准确性。

滑台2上固定安装有一级驱动电机10，一级驱动电机10的转子上固定安装有传动齿轮11，传动齿轮11与传动齿条9相啮合设置；

一级大臂5的靠上端转动安装有二级回转构件17，二级回转构件17的前后端均开设有转孔，二级回转构件17上后侧转孔通过三级连杆19与一级转动座相连接，二级回转构件17的前侧转孔通过四级连杆20与一级回转构件18相连接，一级回转构件18与二级大臂6转动连接，且三级连杆19通过三级驱动电机13进行驱动，通过设置一级回转构件18、二级回转构件17、三级连杆19、四级连杆20和三级驱动电机13，并将布料机构7固定安装在一级回转构件18上，从而通过三级驱动电机13带动三级连杆19、二级回转构件17、四级连杆20，从而带动一级回转构件18产生抖动作用，从而保证料斗21、料仓22之中的物料可以充分排出；

滑台2上固定安装有距离传感器38，机械架1上固定安装有感应挡板39，感应挡板39与距离传感器38之间为相对应设置；

机械架1的两侧设置有缓冲装置40，缓冲装置40为缓冲气囊，且缓冲装置40的设置高度与滑台2的设置高度相吻合；

料斗21和料仓22之间为一体成型，料仓22的侧壁上设置有连接座26，连接座26上开设有第一通孔，连接件23的前侧端设置有悬臂25，悬臂25上开设有第二通孔，且第二通孔与第一通孔相对应设置；

称重组件由连接螺杆27、定位螺母28、缓冲弹簧29、上位支撑环30、下位支撑环31和压敏电阻32组合构成，连接螺杆27穿过第二通孔、第一通孔、缓冲弹簧29、上位支撑环30、下位支撑环31和压敏电阻32，且定位螺母28处于拧紧状态时，且布料机构7之中并未上料时，其上位支撑环30与连接座26相靠合设置，且缓冲弹簧29并未受力，料仓22的下端面呈弧形设置，挡料板24呈弧形板材，且挡料板24的内侧面弧度与料仓22的底面弧度相吻合，且挡料板24的两侧均一体成型有侧板，且侧板为通过转轴转动安装在料仓22的侧壁上，且转轴的轴线与挡料板24内侧面轴心线相重合，且挡料板24通过二级液压油缸35进行驱动，料仓22上一体成型有二级转动座33，挡料板24的外侧面一体成型有二级转动座34，二级液压油缸35的油缸通过第一连接座36与二级转动座33转动连接，二级液压油缸35的伸缩杆通过第二连接座37与二级转动座34转动连接，并将称重组件设置成由连接螺杆27、定位螺母28、缓冲弹簧29、上位支撑环30、下位支撑环31和压敏电阻32组合构成，从而通过缓冲弹簧29对混凝土上料时产生的冲击力进行卸载，从而对布料机构7起到更好的保护作用；

一级驱动电机10、二级驱动电机12、三级驱动电机13、一级液压油缸14、压敏电阻32、二级液压油缸35、距离传感器38均与设备上的PLC控制模块进行电信号连接；

该基于微方量混凝土精准布料的智能布料装置的布料方法包含以下步骤：

步骤一：机械手智能布料系统运动至接料位置；

步骤二：通过PLC程序控制装置完成接料；

步骤三：PLC控制系统控制装置行走至布料位置；

步骤四：混凝土的放料过程；

步骤五：当该布料点浇筑完成后，控制系统控制装置移动至下一个布料点，再重复上述操作即可；

工作原理：通过设置由机械架1、滑台2、底座3、转动台4、一级大臂5、二级大臂6、一级液压油缸14、布料机构7组合构成的智能布料装置，并将布料机构7设置成由料斗21、料仓22、连接件23、挡料板24和称重组件组合构成，从而通过布料机构7上的称重组件对待布料的物料进行预称重，从而有效保证最终布料量的准确性，实际使用时，先通过驱动一级驱动电机10，从而将滑台2驱动至指定位置处，然后通过一级液压油缸14将布料机构7移动至指定位置，接着通过驱动二级液压油缸35进程运动，从而通过挡料板24将料仓22的下端挡住，然后将混凝土添加至料斗21、料仓22之中，当称重组件检测到料斗21、料仓22之中物料添加至指定量时，停止加料，然后再将布料机构7移动至指定位置处，然后通过二级液压油缸35回程运动，从而将挡料板24打开，然后将物料放下，并通过三级驱动电机13带动布料机构7振动，从而将料斗21、料仓22之中的物料充分排出。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。